9月29日，课题组在国际新刊《Photocatalysis》发表了题为《Controlling Photocatalytic Activity via a “Dual Role” Dopant: A Systematic Study of Fe-Doped TiO₂ Microspheres with Exposed {001} Facets》的研究论文，本科生王婧萱第一作者，中国矿业大学材料与物理学院ME²实验室为第一单位，牛继南、冯培忠老师为共同通讯作者。

锐钛矿相TiO₂因稳定、廉价、无毒而成为基础光催化剂，但其应用仍受两点制约：带隙约3.2 eV，仅能利用紫外部分能量；常规合成多制备难回收的纳米颗粒，或主要暴露活性低的{101}面。2008年Yang等制得高比例{001}面的单晶；该面的欠配位Ti位点多，反应性更强，但可见光响应仍偏低。掺杂为常用的改性手段。因Fe³⁺成本低、研究相对较多，其具有两个主要效应：一，引入杂质能级拓展吸收，二，作为电荷陷阱抑制复合，提高量子效率与活性氧生成。然而，多数Fe-TiO₂为纳米粉体，力学强度差且回收难；而兼具稳健结构与暴露{001}面的Fe掺杂锐钛矿单晶罕见，且多赖昂贵前驱体与复杂体系，极大限制了其科学研究和实际应用范围。

该研究的亮点如下：

▪ 通过简便水热法合成铁掺杂、具 {001} 面暴露的单晶锐钛矿嵌入式 TiO₂ 微球。

▪ 探索了0~20.13%的Fe掺杂范围，发现随掺杂剂量增加；锐钛矿单晶片逐渐变薄。浓度继续升高至17.46%，产生锐钛矿和金红石混合相； 增加至20.13% ，产生金红石和未知混合相。

▪ Fe含量较低时催化活性较强，主要归因于铁掺杂“双重作用”-形貌控制和能带调节。

论文链接：https://www.sciltp.com/journals/photocatalysis/articles/2509001409

另：Photocatalysis是一本光催化研究相关的国际新刊，由Hermenegildo García Gómez教授担任主编。本论文是Photocatalysis刊出的开篇论文（第一篇）。